用于地毯生产线的自动控制成卷装置的制作方法

本实用新型涉及地毯生产设备技术领域，涉及一种用于地毯生产线的自动控制成卷装置。

背景技术：

地毯生产完成后都需要打包成卷，便于存放和运输。现有技术中，地毯成卷装置操作不便，主要表现在地毯成卷过程中，由于地毯面的左右两侧边缘存在因加工误差造成的张力不能始终保持相同的情况，这样会使得地毯向成卷滚上缠绕时，易出现跑偏情况，有的成卷装置虽然增设挡板，但挡板容易挤伤地毯，影响地毯成品表面质量，也使地毯卷不紧密，各层排列不整齐，影响地毯卷外观美观性，因此地毯成卷装置不能得到有效推广，为了好操作很多地毯厂还是由手工完成成卷作业；手工成卷作业方式存在工人劳动强度大，生产效率低，对操作工肌肤损伤大等问题，因为在成卷过程中，工人的手与地毯必须保持摩擦关系，以擀面的形式施力，使地毯卷紧，因此易擦伤工人手指。同时地毯成卷装置针对不同规格的产品需要人工反复调整挡板位置，影响生产速度；地毯成卷装置在地毯成卷后需要人工将其从机架上推落，因成卷的地毯非常笨重，也很费时费力，还存在安全隐患。

综上，现有地毯生产线需要一种全自动、不跑偏安全高效的地毯成卷装置。

技术实现要素：

针对背景技术中所述现有技术地毯生产线的地毯成卷装置存在

地毯缠绕时，易出现跑偏、生产不同规格的产品时需要人工反复调整挡板位置、以及地毯成卷后需要人工将地毯卷从机架上推落等一系列操作不便所造成的地毯成卷质量差、地毯成卷效率低、工人劳动强度高、操作工肌肤损伤大、存在安全隐患等问题；本实用新型提供一种用于地毯生产线的自动成卷装置，该自动成卷装置，自动化程度高，地毯成卷时不跑偏，所缠绕的地毯卷密实整齐，成卷过程不需人工操作，地毯卷缠绕效率高。

本实用新型是通过以下技术方案实现的，提供一种用于地毯生产线的自动控制成卷装置，包括机架、设置在机架上的导引滚组，还包括与导引滚组平行的成卷滚，所述成卷滚的传动端安装在定位台上的滑座中，所述定位台可沿设在机架上的第一轨道前后平移，所述滑座可沿设在定位台上的第二轨道上下平移，所述成卷滚的自由端穿在可左右平移的支撑套中；所述定位台通过第一丝杆螺母传动副连接第一伺服电机，所述滑座通过第二丝杆螺母传动副连接第二伺服电机，所述成卷滚的传动端连接第一变频电机；所述第一伺服电机、第二伺服电机和第一变频电机分别连接PLC系统，所述PLC系统通过工业总线连接微型电脑。

进一步地，所述支撑套固定在第三丝杆螺母传动副的丝杆上，第三丝杆螺母传动副连接第三伺服电机，第三伺服电机电连PLC系统；第三丝杆螺母传动副和第三伺服电机安装在支撑架上，所述支撑架可沿设在机架上的第三轨道前后平移。

更进一步地，所述支撑架连接第一气缸，支撑架连接第一气缸的活塞杆，第一气缸的缸筒固定在机架上，第一气缸供风管道连接第一电磁阀，第一电磁阀电联PLC系统。

进一步地，所述支撑套的端口处设置有第二限位板。

进一步地，所述成卷滚靠近传动端设置有第一限位板，所述第一限位板成十字形/一字形。

进一步地，所述机架上与成卷滚平行的设置有第二气缸，所述第二气缸的活塞杆固定在机架上，第二气缸的缸筒上固接有推卷板，第二气缸的供风管道连接第二电磁阀，第二磁阀电联PLC系统。

更进一步地，还包括固定在机架上的轨道梁，第二气缸放置在轨道梁上，所述推卷板与轨道梁可滑动的配合接触。

进一步地，所述导引滚组包括平行设置的第一卷滚和第二卷滚，第一卷滚和第二卷滚通过各自两端的滚动轴承安装在机架上，第一卷滚和第二卷滚通过皮带传动与第二变频电机连接。

作为优化，第一、第二和第三伺服电机，均为交流伺服电机；第一变频电机和第二变频电机，均为交流变频调速电机。

进一步地，还包括抓毯棒，所述抓毯棒为圆柱形，抓毯棒的一端安装在卡箍上的插孔中，另一端为自由端，所述抓毯棒与成卷滚平行设置，抓毯滚与成卷滚的间隙大于地毯的厚度，所述卡箍卡装在成卷滚的传动端。抓毯棒插入插孔中的部分直径相同，插孔外的部分直径成系列，根据所卷地毯的厚度可选择合适尺寸的地毯棒。

进一步地，所述PLC系统上设置有电子触摸显示屏；所述第一气缸和第二气缸的运动路径上设置有限位器和到位开关，所述到位开关电连PLC系统；所述第一变频电机与成卷滚之间设置有扭矩传感器，所述扭矩传感器电连PLC系统；所述第一、第二和第三丝杆螺母传动副的丝杆端部均设置有位移传感器，所述各位移传感器均电连PLC系统；所述微型电脑还电连声光报警装置。

本实用新型的优点：相对于现有地毯成卷装置，本实用新型提供的用于地毯生产线的自动成卷装置，自动化程度高，所缠绕的地毯卷密实整齐，地毯成卷时不跑偏，成卷过程不需人工操作，地毯卷缠绕效率高，装置运行精准可靠，稳定性好，结构简单，易于推广应用。

附图说明

图1本实用新型实施例的用于地毯生产线的自动成卷装置示意图；

图2图1中成卷滚传动端放大图；

图3图1中成卷滚自由端放大图；

图4本实用新型实施例的卡箍结构示意图；

图5本实用新型实施例的抓毯棒结构示意图；

图中：1、机架，2、导引滚组，21、第一卷滚，22、第二卷滚，23、滚动轴承，24、皮带传动，25、第二变频电机，3、成卷滚，30、传动端，31、自由端32、第一变频电机，33、第一限位板，34、抓毯棒，35、卡箍，36、卡孔，4、定位台，41、第一轨道，42、第一丝杆螺母传动副，43、第一伺服电机，5、滑座，51、第二轨道，52、第二丝杆螺母传动副，53、第二伺服电机，6、支撑套，60、支撑架，61、第三轨道，62、第三丝杆螺母传动副，63、第三伺服电机，64、第一气缸，65、第一电磁换向阀，66、第二限位板，67、供风管道，7、PLC系统，71、电子触摸显示屏，72、限位器，73、到位开关，74、扭矩传感器，75、位移传感器，8、工业总线，9、微型电脑，91、声光报警装置，10、第二气缸，101、推卷板，102、第二电磁换向阀，103、轨道梁。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处 所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

查询图1一种用于地毯生产线的自动控制成卷装置，包括机架1、设置在机架1上的导引滚组2，还包括与导引滚组2平行的成卷滚3，成卷滚3的传动端30安装在定位台4上的滑座5中，定位台4可沿设在机架1上的第一轨道41前后平移，滑座5可沿设在定位台上的第二轨道51上下平移，成卷滚3的自由端31穿在可左右平移的支撑套6中；定位台41通过第一丝杆螺母传动副42连接第一伺服电机43，滑座5通过第二丝杆螺母传动副52连接第二伺服电机53，成卷滚3的传动端30连接第一变频电机32；第一伺服电机43、第二伺服电机53和第一变频电机32分别连接PLC系统7，PLC系统7通过工业总线8连接微型电脑9。

本实施例中，支撑套6固定在第三丝杆螺母传动副62的丝杆上，第三丝杆螺母传动副62连接第三伺服电机63，第三伺服电机63电连PLC系统7；第三丝杆螺母传动副62和第三伺服电机63安装在支撑架60上，支撑架60可沿设在机架1上的第三轨道61前后平移。

本实施例中，支撑架60连接第一气缸64，支撑架60连接第一气缸64的活塞杆，第一气缸64的缸筒固定在机架1上，第一气缸64供风管道67连接第一电磁换向阀65，第一电磁换向阀65电联PLC系统7。

本实施例中，支撑套6的端口处设置有第二限位板66。

本实施例中，成卷滚3靠近传动端设置有第一限位板33，所述第一限位板33成十字形/一字形。

本实施例中，机架1上与成卷滚3平行的设置有第二气缸10，第二气缸10的活塞杆固定在机架1上，第二气缸10的缸筒上固接有推卷板101，第二气缸10的供风管道67连接第二电磁换向阀102，第二电磁换向阀102电联PLC系统7。

本实施例中，还包括固定在机架1上的轨道梁103，第二气缸10放置在轨道梁103上，推卷板101与轨道梁103可滑动的配合接触。

本实施例中，导引滚组2包括平行设置的第一卷滚21和第二卷滚22，第一卷滚21和第二卷滚22通过各自两端的滚动轴承23安装在机架1上，第一卷滚21和第二卷滚22通过皮带传动24与第二变频电机25连接。

本实施例中，第一、第二和第三伺服电机43、53、63，均为交流伺服电机；第一变频电机32和第二变频电机25，均为交流变频调速电机。

本实施例中，还包括抓毯棒34，抓毯棒34为圆柱形，抓毯棒34的一端安装在卡箍35上的插孔中，另一端为自由端，抓毯棒34与成卷滚3平行设置，抓毯棒34与成卷滚3的间隙大于地毯的厚度，卡箍35卡装在成卷滚3的传动端30。抓毯棒34插入插孔36中的部分直径相同，插孔外的部分直径成系列，根据所卷地毯的厚度可选择合适尺寸的抓毯棒34。

本实施例中，PLC系统7上设置有电子触摸显示屏71；第一气缸64和第二气缸10的运动路径上设置有限位器72和到位开关73，到位开关73电连PLC系统7；第一变频电机32与成卷轴3之间设置有扭矩传感器74，扭矩传感器74电连PLC系统7；第一、第二和第三丝杆螺母传动副42、52和62的丝杆端部均设置有位移传感器75，各位移传感器75均电连PLC系统7；微型电脑9还电连声光报警装置91。

本实用新型实施例的工作过程：

生产线出来的地毯由导引滚组2带动接近成卷滚3，由微型电脑9和PLC系统7共同控制成卷装置，在没有输入加工数据和开始命令之前，导引滚组2、成卷滚3以及生产线的其他设备处于停机状态，此时人工将地毯贴紧成卷滚3，插上合适尺寸的抓毯棒34，把地毯宽度数值输入微型电脑9，按下PLC系统7上的启动键，或在微型电脑9上输入开始命令，系统开始工作。

首先，系统分别通过设在第一、第二丝杆螺母传动副42、52的丝杆端部的位移传感器75所传输的数据，以及第一、第二伺服电机43、53、自身所携带的光电编码器所传输的数据，用微型电脑9进行分析和计算，校正成卷滚3左右两端的位置，测试成卷滚3与导引滚组2是否平行，成卷滚3传动端30与自由端31是否水平；此时成卷滚的自由端因为有支撑套6的定位作用，可看作是在初始原点，由微型电脑9的存储器中原始记录和设定的各丝杆端部的位移传感器75和第一、第二伺服电机的光电编码器的初始位置，来作为传动端30的位置定位依据，当成卷滚3的传动端30也回到初始原点时，成卷滚3传动端30与自由端31必然水平，成卷滚3也必然平行于导引滚组2；如果传动端30位置没有处在设定的原点，或在运行过程中偏离原点，则PLC系统7会控制第一、第二伺服电机43、53，完成相应的补偿动作。

其次，看支撑套6端口第二限位板66的位置是否达到要求，即第二限位板66与第一限位板33之间的距离为需要加工的地毯宽度，如果宽度不合适或运行过程中出现偏移，则PLC系统7控制第三伺服电机63完成补偿动作。

成卷滚3的传动端30与自由端31位置状况达到技术参数要求后，成卷滚3也就保持了水平，同时也与导引滚组2平行，此时地毯就不会在缠绕过程中出现跑偏情况，也就具备了开机条件。

微型电脑9及PLC系统7控制生产线及成卷装置各运行机构开始运行。第一变频电机32和第二变频电机25开始转动，分别带动成卷滚3和导引滚组2转动。

因为成卷滚3与导引滚组2的直径不同，即使地毯的线速度相同，成卷滚3与导引滚组2的转速也不相同，随着所缠绕地毯圈数的增多，在地毯线速度一致的情况下，成卷滚3的角速度与导引滚组2比较将由快变慢。为了让地毯卷的密实，必需让成卷滚3上地毯的瞬时线速度略大于导引滚组2的瞬时线速度，以能够让地毯拉紧，地毯拉的不紧将使地毯卷不密实且容易跑偏，地毯拉的太紧又容易拉伤地毯。此时第一变频电机32与成卷轴3之间设置有扭矩传感器74，将实时把成卷滚3拉动地毯的拉力传送给PLC系统7，PLC系统7将压力数据送至微型电脑9，微型电脑9分析、比较、计算，得到最佳的成卷滚3与导引滚组2之间的角速度差值和转速差值，向PLC系统7发出指令调整第一变频电机32和第二变频电机25的速度。由于地毯生产速度波动不大，所以带动导引滚组2的第二变频电机25的速度保持与生产线的运行速度相一致，而第一变频电机32的速度将由PLC系统7控制完成实时补偿工作。

当微型电脑9计算出地毯缠绕达到设定数量时，就向PLC系统7及生产线其他设备发出停止信号，第一、第二变频电机32、25停转，地毯剪断后，PLC系统7控制第三伺服电机63运转，第三伺服电机63通过第三丝杆螺母传动副62带动支撑套6脱离成卷滚3，并到达最远端，然后PLC系统7控制第一电磁换向阀65动作，控制第一气缸64带动支撑架60连同支撑套6远离成卷滚3，最后PLC系统7通过第二电磁换向阀102控制第二气缸10将卷好的地毯从成卷滚3上卸下；地毯卸下后PLC系统7通过第二电磁换向阀102控制第二气缸10复位，再控制第一电磁换向阀65动作，使第一气缸64带动支撑架60复位，最后控制第三伺服电机63动作使支撑套6套在成卷滚3上。

微型电脑9对地毯跑偏、过卷、故障等特殊情况通过所连接的声光报警装置91发出警报；PLC系统7的电子触摸显示屏71也将实时显示成卷装置工作状况和运行数据，以便操作人员观察。

重复上述过程完成新的地毯成卷工作，上述过程虽然叙述起来复杂繁琐，但由于是微型电脑9和PLC系统7共同作用，而且工作过程程序化、自动化，所以成卷装置运行迅速、高效。

本实用新型实施例的优点：相对于现有地毯成卷装置，本实用新型实施例提供的用于地毯生产线的自动成卷装置，自动化程度高，地毯成卷时不跑偏，所缠绕的地毯卷密实整齐，成卷过程不需人工操作，地毯成卷效率高，装置运行精准可靠，设备结构简单，易于推广应用。

以上实施例及附图仅用于说明本实用新型的技术方案，并非是对本实用新型的限制，参照优选的实施方式对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离

本实用新型的宗旨，也应属于本实用新型的权利要求保护范围。

本实用新型未具体描述之处为本领域现有技术。